超越118号元素:元素周期表的下一行

四个新元素刚添加到元素周期表完成表的第七行。尽管元素113年、115年和118年被发现在2000年代初和117年2010年,仍然没有迹象表明119年及以后的元素。为什么没有人声称创造了一个新的superheavyweights当化学家能够开始在元素周期表八分之一行吗?

埃德温·麦克米兰和菲利普·阿贝尔森合成以来第一个超铀元素镎在1940年,源源不断的新元素都充满了元素周期表的行。每次一群声称已经合成一个新的元素国际纯粹与应用化学联合会(Iupac)必须权衡证据。通常索赔的第一个合成一个新的超重元素是多年前收集足够的证据从Iupac得到批准的点头。这是什么使没有任何声称在119年创建元素或超出令人惊讶。虽然还没有组织声称已经创建了一个元素是元素周期表的第八行不是缺乏努力。

创建一个新的元素,重元素的目标是炮弹狂轰滥炸高度加速更轻的元素。早在2007年,研究人员联合核研究所(JINR)杜布俄罗斯,和亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)在达姆施塔特,德国,试图合成unbinilium或120号元素轰击钚与镍、铁和铀。然而,两队只观察各式各样的轻核和粒子。为了让科学家们相信,他们真的让一个新元素,他们必须遵循新元素的签名衰变链,解释道詹姆斯·罗伯特橡树岭国家实验室的实验室副主任(ORNL)在美国。

针对新技术

发射炮弹在一个非常沉重的锕系元素钙目标运行良好生产元素114年到118年,但对于甚至更重的元素创建一个新元素的可能性下降。一个看似简单的解决方案是火越来越重的炮弹在目标。

目前加速器与大约10击中目标¹²每秒钟炮弹。但与更高数量的炮弹击中目标会燃烧目标”,解释了ORNL物理学家的Krzysztof Rykaczewski。,你可以把你的探测器。我们需要更好的技术来避免这种情况。你也可以使目标更大、传播弹丸束的面积较大,他补充说,但做这些锕系元素的目标并不容易。合成的20毫克锫用于生产117号元素花了两年多。超重元素的工厂被建在杜布提高检测能力和能够产生光束强度有显著提高,但“额外的突破需要继续超出120号元素的,罗伯特说。

然而,研究人员仍然是积极的。在一代人的一生中我们可能会达到124号元素,”推测Rykaczewski。Eric Scerri化学历史学家在加州大学,洛杉矶,我们对此表示赞同:“15年前是不可想象的,任何人都能得到我们。寻找新的元素,他补充说,已经并将推动技术发展。

一个想法来克服现有的重元素合成技术的局限性是诱发核转移反应。如果你解雇了铀在铀原子核目标永远不会融合,助教研究员解释道Christoph Dullmann。但是碰撞核碰撞时可以交换质子和中子。在某些情况下,可能会导致产品出现这种情况,例如,120个质子,“Dullmann说。“这可能是一个路径来访问同位素是无法达到核聚变反应。

把边界

大多数超重元素的非常有限的寿命可以防止他们在真实的应用程序中使用。科学家们的研究,然而,测试对原子核的理解。”如果你想测试你正在考虑买一辆车,你不应该只是让两个打开停车场但测试它在困难条件下,“Rykaczewski说。同样,测试在极端条件下核模型有助于研究人员选择那些让最好的预测。

计算模糊在多少大的元素周期表。物理学家理查德·费曼预言137号元素的限制。的计算是根据爱因斯坦的相对论,“Scerri说。当原子核得到越来越大的电子得越来越快。一旦你达到一定规模的计算预测,电子要比速度快光——不可能事件。其他计算预测这将会发生后,然而,170号元素。

虽然这四个最新添加的元素周期表是高放射性衰变在不到一分钟的时间,科学家们希望找到一个稳定岛120年的核心元素,124年或126年。这些元素‘魔法’质子和中子数字对应了核壳。正如完全填充价电子壳元素,如惰性气体惰性,满中子或质子壳增加核的稳定性。

研究人员希望unbinilium或unbihexium(126号元素)双重魔法同位素,包含一个神奇质子数和中子数,甚至会再住——虽然比其他同位素半衰期估计大相径庭从几微秒到数百万年。研究人员已经看到越来越稳定的知道超重元素在同位素中子数字接近184年魔术。超重元素合成的圣杯是达到这个中子数,“Dullmann说。“但问题是,我们目前没有两个原子核,这将给我们一个超重元素,也有许多中子。